, ,

Московский инженерно-физический институт (государственный университет)

Лазерная спектрометрия приращения ионной

подвижности для детектирования сверхмалых

концентраций органических молекул

в воздухе

Впервые для спектрометра приращения ионной подвижности разработан лазерный источник ионов. Показаны высокая селективность и чувствительность метода. Исследуются процессы образования положительных и отрицательных ионов молекул нитроароматических соединений в воздухе.

Целью настоящей работы является разработка спектрометра приращения ионной подвижности (СПИП) с лазерным источником ионов, позволяющего детектировать органические молекулы в воздухе с концентрацией на уровне 10-15 г/см3.

Для ионизации используется излучение 4-й гармоники YAG: Nd3+ лазера (λ = 266 нм). Известно [1, 2], что оно обеспечивает селективную многоступенчатую ионизацию нитроароматических соединений с высокой степенью эффективности. Применительно к СПИП лазерный источник ионов используется впервые.

В работе исследуются процессы образования положительных и отрицательных ионов молекул нитроароматических соединений в воздухе. Обсуждаются механизмы образования отрицательных ионов при резонансном УФ лазерном возбуждении органических молекул. В частности, показано, что селективный механизм получения отрицательных ионов исследуемых молекул реализуется при относительно низких интенсивностях излучения (q ~ 105 Вт/см2).

Создан лазерный источник отрицательных ионов для спектрометра приращения ионной подвижности, экспериментально оптимизированы энергетические, геометрические и частотные параметры лазерного пучка, позволяющие достигнуть максимальной чувствительности и селективного режима регистрации нитроароматических соединений.

Зарегистрированы спектры приращения ионной подвижности различных ВВ, в том числе RDX, TNT, DNT, пластитов. Достигнутая чувствительность детектирования составляет 5.10-15 г/см3 по RDX.

Обсуждаются перспективы дальнейшего увеличения чувствительности и возможность создания портативного детектора ВВ.

Список литературы

1. Чистяков A. A., , «О возможности регистрации ультрамалых количеств нитросоединений методом многоступенчатой лазерной ионизации в сочетании со спектрометрией ионной подвижности». Инженерная физика. 2000. №4. С.49-54.

2.  Artyukhovich A. N., Bykovsky Y. A., Chistyakov A. A., Potapov M. M. "Superrapid Intersystem Crossing in Time-Selective Laser Action on Nitroaromatic Crystals". Laser Physics. V

Светлой памяти

Кирюхина Александра Дмитриевича…